[發明專利]一種直流配電網電壓控制方法及系統

在審

• 申請號: 201810553916.8
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108695840A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 孫麗敬;吳鳴;李蕊;張海;呂志鵬;宋振浩;于輝;季宇;熊雄;仝哲敏;鄭楠;趙婷;劉海濤;盛萬興
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網湖北省電力有限公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J3/38
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種直流配電網電壓控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根據各電壓等級直流母線間組合式諧振變換器的配置策略確定各配置策略下組合式諧振變換器中各模塊的開關頻率；

根據所述組合式諧振變換器中各模塊的開關頻率確定所述組合式諧振變換器各模塊的輸出側直流母線電壓增益；

利用所述組合式諧振變換器各模塊的輸出側直流母線電壓增益調節所述組合式諧振變換器的輸出側直流母線電壓。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述各電壓等級直流母線間組合式諧振變換器的配置策略包括：

高壓直流母線到中壓直流母線之間配置輸入串聯輸出串聯結構的組合式諧振變換器；

大規模可再生能源發電單元到中壓直流母線之間配置輸入并聯輸出串聯結構的組合式諧振變換器；

中壓直流母線到低壓直流母線之間配置輸入串聯輸出并聯結構的組合式諧振變換器。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據各電壓等級直流母線間組合式諧振變換器的配置策略確定各配置策略下組合式諧振變換器中各模塊的開關頻率，包括：

根據各配置策略下組合式諧振變換器的電壓和各模塊的電壓確定組合式諧振變換器中各模塊的電壓均衡開關頻率；

根據各配置策略下組合式諧振變換器的電流和各模塊的電壓確定組合式諧振變換器中各模塊的功率均衡開關頻率。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據各配置策略下組合式諧振變換器的電壓和各模塊的電壓確定組合式諧振變換器中各模塊的電壓均衡開關頻率，包括：

根據組合式諧振變換器的輸出電壓與輸出電壓參考值的差值獲取電壓控制基礎開關頻率；

若所述組合式諧振變換器為輸入串聯輸出串聯結構的組合式諧振變換器或輸入并聯輸出串聯結構的組合式諧振變換器，則根據組合式諧振變換器的輸入電壓平均值與組合式諧振變換器中各模塊的輸入電壓的差值確定相應模塊的頻率矯正量，并將所述頻率矯正量與電壓控制基礎開關頻率進行疊加，獲取相應模塊的電壓均衡開關頻率；

若所述組合式諧振變換器為輸入串聯輸出并聯結構的組合式諧振變換器，則根據組合式諧振變換器的輸出電壓平均值與組合式諧振變換器中各模塊的輸出電壓確定相應模塊的頻率矯正量，并將所述頻率矯正量與電壓控制基礎開關頻率相減，獲取相應模塊的電壓均衡開關頻率。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據各配置策略下組合式諧振變換器的電流和各模塊的電壓確定組合式諧振變換器中各模塊的功率均衡開關頻率，包括：

根據組合式諧振變換器的輸出電流與輸出電流參考值的差值獲取功率控制基礎開關頻率；

若所述組合式諧振變換器為輸入串聯輸出串聯結構的組合式諧振變換器或輸入并聯輸出串聯結構的組合式諧振變換器，則根據組合式諧振變換器的輸入電壓平均值與其模塊輸入電壓的電壓差值確定模塊的頻率矯正量，并將所述頻率矯正量與功率控制基礎開關頻率進行疊加，獲取該模塊的功率均衡開關頻率；

若所述組合式諧振變換器為輸入串聯輸出并聯結構的組合式諧振變換器，則根據組合式諧振變換器的輸出電壓平均值與其模塊輸出電壓的差值確定模塊的頻率矯正量，并將所述頻率矯正量與功率控制基礎開關頻率相減，獲取該模塊的功率均衡開關頻率。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述組合式諧振變換器中各模塊的開關頻率確定所述組合式諧振變換器各模塊的輸出側直流母線電壓增益，包括：

按下式確定所述組合式諧振變換器第j個模塊輸出側直流母線電壓增益H(k,Q,f_n)_j：

其中，k為電感系數，Q為品質因數，f_nj為組合式諧振變換器第j個模塊的歸一化頻率，j∈(1,m)，m為組合式諧振變換器內模塊的數量，L_m為變壓器勵磁電感，L_r為變壓器諧振電感，Cr為變壓器諧振電容，R_eq為諧振變換器耦合到一次側的等效交流負載，n為變壓器變比，f_sj為組合式諧振變換器的第j個模塊的開關頻率，f_r為組合式諧振變換器的諧振頻率。